超厚底板大體積混凝土施工的溫控及優(yōu)化

中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司 武漢 430074

1 工程概況

淮安雨潤中央新天地項目位于淮安市淮海東路與淮海南路交叉處東南角，為淮安市商業(yè)中心地帶。由4 幢塔樓和1幢裙樓（商業(yè)）組成。其中辦公、酒店及服務(wù)式地標塔樓地上73 層、高320.7 m（蘇北第一高樓），1#和3#住宅樓地上45 層，2#住宅樓地上47 層，商業(yè)裙樓地上6～7 層，均設(shè)4 層地下室，與四周外擴純地下室連為整體地下室。本基坑工程裙樓、住宅樓及塔樓的基坑開挖深度分別為23.30 m、25.10 m和27.60 m。

規(guī)范界定厚度大于1 000 mm底板均為大體積混凝土，本工程地標塔樓底板厚4 000 mm，其中深坑部分底板厚度達9 900 mm，混凝土強度等級C40，抗?jié)B等級為P10?？倽仓窟_1.8 萬m3。

2 施工重點與難點

（a）混凝土設(shè)計強度為C40、P10，在淮安地區(qū)無類似施工經(jīng)驗可借鑒?；A(chǔ)下面工程樁數(shù)量多，鋼筋密集，對基礎(chǔ)底板混凝土硬化過程中發(fā)生微變形具有約束作用，混凝土一次連續(xù)澆筑難度大。

（b）工程地處繁華地段，罐車行車路線及時間將受到極大影響?，F(xiàn)場坑內(nèi)場地狹小，同時坑內(nèi)其他部位施工仍在場內(nèi)工作。

（c）對于如此大體積混凝土一次性澆筑成型，底板混凝土澆筑策劃（包括攪拌站選擇、原材料質(zhì)量控制、運輸保證措施）及現(xiàn)場組織（現(xiàn)場部署、技術(shù)交底、交通組織、現(xiàn)場施工協(xié)調(diào)）極為關(guān)鍵。后勤保障措施要求復(fù)雜，影響因素較多。

（d）該部分混凝土是本工程底板施工中的核心部分，設(shè)計及業(yè)主對底板混凝土施工技術(shù)標準要求高。

（e）底板混凝土配比選擇、溫度控制及裂縫控制措施是本工程的重點。

（f）混凝土澆筑過程中的分層厚度，混凝土澆筑的連續(xù)性與振搗要求需要重點控制。

3 配合比的優(yōu)化[1-8]

本工程基礎(chǔ)底板承臺為C40、P10，設(shè)計要求混凝土配合比中，膠凝材料總用量不宜少于320 kg/m3，水泥用量不宜少于260 kg/m3，水膠比不得大于0.5，有侵蝕性介質(zhì)時，水膠比不宜大于0.45，嚴禁在施工過程中加水。

3.1 原設(shè)計配合比

水泥、礦粉、粉煤灰、外加劑1、外加劑2、水、砂、碎石的用量分別為300 kg、84 kg、60 kg、44 kg、9.9 kg、175 kg、670 kg、1 040 kg。

其中，水膠比為0.39，砂率為39％，外加劑2為高效減水劑。

針對本工程編制的《大體積混凝土施工方案》于2013年10月10日進行了專家論證，論證會上專家認為原配合比導(dǎo)致混凝土的水熱比過高，不利于混凝土的溫差控制。專家論證后對大體積混凝土的配合比進行了重新設(shè)計。

3.2 優(yōu)化后的配合比

水泥、礦粉、粉煤灰、外加劑1、外加劑2、水、砂、碎石的用量分別為280 kg、70 kg、80 kg、47.8 kg、7.7 kg、175 kg、680 kg、1 040 kg。

其中，水膠比為0.39，砂率為39％，外加劑2為高效減水劑。水泥為普通硅酸鹽水泥，砂為中粗砂，泥含量小于1.0％，無泥塊；碎石為5～31.5 mm連續(xù)級配；礦粉為S95礦粉，F(xiàn)類粉煤灰I級灰；2、3、4、5區(qū)外加劑1為CEC膨脹纖維抗裂防滲劑，1、6、7區(qū)外加劑1為好利源HEA膨脹纖維抗裂防滲劑?；炷脸跄龝r間為8～9 h，終凝時間為11～12 h（實驗室環(huán)境）?，F(xiàn)場按初凝時間8 h、終凝時間11 h控制。

4 后期保養(yǎng)措施的優(yōu)化

4.1 原設(shè)計采用循環(huán)冷卻水管物理內(nèi)部降溫法

塔樓區(qū)域的底板厚度為4 m，且由于電梯井的存在，塔樓區(qū)域最深為9.9 m，絕大部分均大于4 m。為了保證混凝土質(zhì)量，對塔樓區(qū)域的底板混凝土采用表面覆蓋、內(nèi)部循環(huán)水降溫的綜合養(yǎng)護措施。該方法工序繁瑣，施工難度較大。

4.2 優(yōu)化后的措施為保溫蓄熱法

根據(jù)以往工程經(jīng)驗并結(jié)合專家意見，采用麻袋+雙層薄膜+棉被（厚≥150 mm）的覆蓋蓄熱保溫措施。當(dāng)混凝土表面抹平及混凝土初凝之后，馬上在其表面覆蓋保溫材料。為使混凝土表面不直接暴露在大氣中，在覆蓋材料前，用噴霧器灑水。另混凝土澆筑完成且初凝后，將電梯井蓄滿水進行保溫?，F(xiàn)測得混凝土內(nèi)表溫差在15～18 K之間，保溫效果顯著。

5 測溫點設(shè)置

根據(jù)大體積混凝土施工規(guī)范，請專業(yè)測溫單位進行測溫布點，本區(qū)域共布置6 個測溫點（圖1）。

圖1 測溫點布置

6 施工過程簡介

混凝土正式施工前，現(xiàn)場成立專門的以項目經(jīng)理為組長的大體積混凝土澆筑小組。對施工的技術(shù)準備，施工所需人、材、機以及供應(yīng)商和外部環(huán)境等，作了統(tǒng)一協(xié)調(diào)部署，確?；炷翝仓^程中各項工作有序銜接。

整個地下室基礎(chǔ)底板采用C40、P10混凝土，分8 塊澆筑，共澆筑4.4 萬m3，其中塔樓區(qū)域底板逾18 000 m3。采用3 臺汽車泵，澆筑整整6 d時間，深坑區(qū)域深9.9 m，為避免混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，現(xiàn)場進行泵管接長，伸入深坑底部進行澆筑。

7 結(jié)語

通過本工程，可總結(jié)出：

（a）優(yōu)化后的配合比能有效地增加混凝土的和易性，更好的控制了水化熱。

（b）整個溫控過程采用信息化施工，更有效和直觀地控制了混凝土的溫差，保證了混凝土的施工質(zhì)量。

（c）混凝土的養(yǎng)護措施經(jīng)過優(yōu)化后，僅采用麻袋+雙層薄膜+棉被的覆蓋蓄熱保溫措施和局部水池蓄水保溫。大大降低了施工難度和施工成本，有效防止了混凝土裂縫的產(chǎn)生，并減少了大量施工時間，提高了施工效率。